浅析建筑项目中BIM的技术应用

杨柳枝

（中船第九设计研究院工程有限公司，上海 200090）

建筑，常常被称为遗憾的艺术品。从方案设计到项目落地建成，有太多不可控的因素，复杂且多变。随着建设行业的发展，项目的特性逐渐朝着体量巨大、建筑造型复杂多样、任务周期紧张、参与方众多、多专业协同工作的方向发展，对项目管理的要求也日益提高。传统的工程管理，由于缺少功能强大的信息共享交流平台，导致在项目推进过程中常出现信息不对等、各自为政的不良局面。BIM技术应运而生，通过将各专业信息集成，构建全面的项目信息平台，协助有效且高效的管理决策，真正实现全生命周期的项目价值提升。

1 BIM的概念解读

BIM，常规理解为BuildingInformationModel，即建筑信息模型，是指产品，是一个项目的物理和功能的数字化表现形式；也可以理解为BuildingInformationModelling，建筑信息建模，是指过程，是获取、建立、使用信息模型的工作流程及方法的集合；更深一层的解读是，BuildingInformationManagement，建筑信息管理，是指标准，是以模型为基础的一系列技术、流程、人员、政策的管理。

BIM技术能有效实现建设项目信息的集成表达，帮助设计方、施工方和业主方直观、有效地理解建设项目设计情况，检查设计空间冲突，辅助进行工料分析、结构分析、光照分析等，并可用于项目后期项目管理维护。

基于BIM技术和方法，集成项目信息的收集、管理、交换、更新、存储过程和项目工作，为建设项目生命周期中的不同阶段、不同参与方提供及时、准确、完整的信息，支持不同项目阶段之间、不同参与方以及不同应用软件之间的信息交流和共享，以提高项目设计、施工、运营、维护的效率和质量，持续不断地提升工程建设行业生产力水平。

BIM是对现有设计技术的更新，更是对现有建筑生产模式、管理模式、使用模式的转换和发展，是对建筑全行业运行的衔接性、准确性和效率的大幅提高，也是实施建筑可持续、循环再利用等绿色建筑概念的有效保障。

近年来，无论是国家还是地方，都在不断发布关于BIM技术推进的政策。这些政策既有针对BIM技术推广的政策性要求，又有具体项目的推进目标，还有从技术层面上对于工程全过程BIM应用的指导性意见。政策与标准，规范了行业BIM标准，保证不同参与方采用同一工作准则，进而能进行更广泛的数据交换与共享。

2 BIM工作模式

项目展开的BIM平台，通常Revit系列软件为主，并同时使用Navisworks、Rhino等软件共同完成相关工作。在众多三维软件中，Revit是主体设计和集成管理的平台。Revit兼顾设计工具和管理工具之间的平衡更符合真正建筑协同设计的流程习惯，加之较高的市场保有量和比较完善的分类编码体。Navisworks软件能够完成碰撞校核（硬碰撞、间隙碰撞、副本碰撞）、4D模拟、渲染、漫游和对象动画。Rhino擅长处理异形建筑造型。

BIM模型通常按专业拆分，各专业在共享的协同平台上单独创建中心模型，专业内部通过本地模型与中心模型同步数据，专业间的协同采用链接中心模型的方式实现。这种协同机制下，各专业的模型相互独立，工作互不干扰，但又能够实时更新其他专业模型内的数据，并以此作为建模和协调冲突的依据。

图1 BIM模型整合各专业信息

BIM模型是集成的，BIM团队也是整合高效的。团队内设建筑、结构及机电专业工程师，负责建立各专业的模型，设计过程中与相关专业人员沟通，基于BIM设计模型进行分析计算、设计协调、优化调整和数据信息的维护；BIM项目经理负责对内协调与对外沟通。分工明确，责任清晰。

BIM为行业带来的不仅仅是新技术，更是一种新的工作流程。有效的工作模式和流程使整个项目形成良性的运作环境，不仅提高工作效率，同时又带来成本的节约、工期的缩短。

3 BIM应用

BIM在项目中承担设计集成、辅助管理的重要角色，BIM的应用（以方案及施工图设计阶段为主）主要反应在三个维度：设计辅助、协调整合及决策支撑。

3.1 设计辅助

诚然，设计行业中二维图纸还是行业的主流表达方式，但BIM能够帮助二维图纸实现三维模型化、可视化。可视化能够为设计师带来直观的体验，帮助设计优化、比选方案。对于参与项目的非专业人士来说，可视化的模型能更方便直观地理解设计内容。将设计讨论过程中的多个方案，集成到一个模型里，设计团队与业主从可以从空间、美观、结构合理性、可建造性等多个维度综合评估，方案比选更加科学、更有依据。

设计辅助还表现推敲构造、设计检查方面。同时，三维模型能够检查二维图纸未暴露的空间问题，对传统的图纸校审模型进行有效补充。针对曲面异形和复杂区域，BIM模型可以直接剖切生成二维视图，并加工导出部分施工图纸，高效准确。

BIM模型的建立过程，实际是在模拟真实的施工过程，将讨论推敲前置、将问题提前暴露，提早解决，项目的推进便会更加顺畅，减少问题往复，项目价值得到提升，实现项目精细化管理。

3.2 协调整合

BIM模型将各专业各专项的图纸集成至一个模型中，分散的图纸信息得到统一录入，形成可综合审阅的项目模型，促进各专业间的沟通，提高相互协调工作的紧密度。

在协同平台下进行BIM设计，各个专业建立了一个专业间数据共享的模型，单专业设计无法发现的冲突碰撞得到暴露。从传统做法上来讲，这些碰撞都将留到施工阶段解决，势必会发生较多拆改和返工。对于复杂区域，BIM可以对其进行精细化建模分析，协调各专业之间的矛盾冲突，大大缩短设计时间且减少设计错误和漏洞。

提及BIM应用，最为熟知的便是管线综合。在模型中将各专业管线综合排布，根据土建模型的空间信息及不同专业管线布置的规则，进行管线路径的优化，提供满足净高需求、经济合理的布置方案，提高了工程设计的效率和水平。

3.3 决策支撑

BIM对项目的各项经济指标可以实现实时追踪，精准了解不同设计阶段的设计变化。利用BIM模型内携带的平面面积信息，对建筑内各类用途区域的使用面积进行统计，并在设计方案修改过程中跟踪、记录、对比，在项目各节点为业主单位提供经济指标的变化趋势作为决策支撑。

同时，BIM团队通过问题记录表格的方式，追溯已发现的问题，及时反馈，及时协调、有效解决，极大地提高了设计质量和管理效率。

4 项目价值在BIM实施环境下的提升

与传统模式相比，以BIM技术为基础的工程项目管理模式是在不断自我更新的。BIM作为支撑建设行业的新技术，涉及不同应用方、不同专业、不同项目阶段的应用，业主和各BIM实施单位通过模型及相关报告说明，增强交流，对项目进行主动管控，最终达到提高品质、保证进度的目的。BIM不是独立存在的，而是嵌入各工程主体的。

BIM带来的可视化技术，这仅是BIM的一个层面。BIM作为一种基于模型的智能流程，它能够创造、发掘和保存设计与施工建设数据。BIM能建立协调一致的数字设计信息源，使设计、建造和运营紧密联系；能以可靠的数据源为依托，加强各参与方合作、协调和沟通；能增强项目管理能力，包括风险，采购，资产管理。“一模多用”的模式，也将BIM设计的隐形价值大大发挥。

BIM设计应用不仅能解决常规设计阶段对图纸的校对审核、分析对比外，还有存在更多的模型衍生应用。在项目建筑全生命周期的各重要阶段，以三维BIM模型作为载体，借助协调统一的BIM模型所传递的信息提升项目各参与方的流程管控与协调，对项目的设计协调、QS（造价咨询）管理、施工管理、运营维护提供最优化的决策参考，从而最大限度提升项目价值并协助项目管理成功。

5 结束语

在中国巨大的建筑工程市场中，BIM仍然是一个新兴的行业。伴随着BIM理念在建筑行业内不断地被认知和认可，其作用也日益彰显。BIM能够实现不同专业设计之间的信息共享，实现虚拟设计和智能设计，实现设计碰撞检测、能耗分析，成本预测等。BIM技术的应用，将大幅提升工程安全、技术质量、工程进度和效率，整体提高项目精细化管理水平。推进BIM技术的深层次研究与应用是行业发展的必然趋势。